Principi della reazione chimica della batteria al litio
Le batterie al litio sono generalmente divise in due categorie:
Batteria agli ioni di litio: la batteria agli ioni di litio è generalmente una batteria che utilizza ossido di metallo in lega di litio come materiale dell'elettrodo positivo, grafite come materiale dell'elettrodo negativo ed elettrolita non acquoso.
Batteria al litio metallico: la batteria al litio metallico è generalmente una batteria che utilizza biossido di manganese come materiale dell'elettrodo positivo, litio metallico o la sua lega metallica come materiale dell'elettrodo negativo e utilizza una soluzione elettrolitica non acquosa.
Batteria al litio metallico
Le batterie al litio metallico sono un tipo di batteria che utilizza il metallo di litio o la lega di litio come materiale dell'elettrodo negativo e utilizza una soluzione elettrolitica non acquosa. La prima batteria al litio utilizzava la seguente reazione: Li+MnO2=LiMnO2, la reazione è una reazione di ossidoriduzione, scarica.
Batteria agli ioni di litio
elettrodo positivo
Materiale catodico: sono disponibili molti materiali catodici e la maggior parte degli attuali prodotti tradizionali utilizza fosfato di ferro e litio. Confronto tra diversi materiali catodici:
LiCoO2 3,7 V 140 mAh/g
Li2Mn2O4 4,0 V 100 mAh/g
LiFePO4 3,3 V 100 mAh/g
Li2FePO4F 3,6 V 115 mAh/g
Litio Ferro Fosfato
Reazione positiva dell'elettrodo: gli ioni di litio sono intercalati durante la scarica e gli ioni di litio sono deiintercalati durante la carica. Durante la carica: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Durante la scarica: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
Materiale anodico: viene utilizzata principalmente la grafite. Una nuova ricerca ha scoperto che il titanato potrebbe essere un materiale migliore. Reazione negativa: gli ioni di litio vengono deiintercalati durante la scarica e gli ioni di litio vengono inseriti durante la carica. In carica: xLi+ + xe- + 6C → LixC6 In scarica: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
Ossido di litio cobalto
La reazione sull'elettrodo positivo è:
LiCoO2=Carica=Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-
Li1-xCoO2+XLi+ + Xe-=scarica=LiCoO2
La reazione sull'elettrodo negativo è:
6C{{1}}XLi+ + Xe-=Carica=LixC6
LixC6=scarica=6C{{2}}XLi+ + Xe-
